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空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。由于溶解氧容易受到空气中氧气、温度、湿度等因素影响，所以常常是运用在线检测仪器或便携式溶解氧检测仪进行现场监测。
在检测时，应该将整个曝气池划分成若干区域，就整个区域范围的溶解氧监测值进行统计分析，用以摸清本系统的不同阶段和时间点的溶解氧分布，这对后续系统的整体把握以及活性污泥故障分析非常有益。如果不具备这样的检测条件，可以通过监测曝气池出口端的溶解氧作为活性污泥系统对有机物降解进程的最终结果判断。
通常情况下，冬季充氧效果都要明显优于夏季。主要原因是冬季水温较低，溶解氧的饱和度高，相反，在夏季溶解氧的饱和度低。
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